7.2.2烃 有机高分子材料 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第七章 有机化合物 第二节 乙烯与有机高分子材料 第2课时 烃 有机高分子材料 知识点一　 烃 1.烃的概念 一、烃 仅含 和 两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。 碳 氢 + = 烃 t īng q 火 气 àn t īng 用通式CxHy表示 甲烷是最简单的烃 烃 饱和烃（烷烃） 不饱和烃 链状烷烃 环状烷烃 烯 烃 炔 烃 芳香烃 CnH2n+2（n≥1） CnH2n（n≥3） CnH2n（n≥2） CnH2n-2（n≥2） 或 仅含碳和氢两种元素的有机化合物 碳原子全部以单键连接，碳原子皆为饱和碳原子的烃 所含碳原子以双键、三键连接或苯环上的碳原子的烃 烃分子中碳原子间成键方式的不同： 一、烃 2.烃的分类 将烃分为链状烃和环状烃。 烃 链状烃 环状烃 饱和链烃 不饱和链烃 脂环烃 芳香烃 碳架： 有机化合物中，碳原子互相连结成链状或环状叫分子骨架又称碳架。 2.烃的分类 一、烃 （2）根据碳骨架的不同： 烃 甲 烷 乙 烯 乙 炔 电子式 化学键 球棍模型 分子结 构特点 C—H C—H C—H —C≡C— 碳原子4个单电子完全和4个氢原子形成4个共价单键，形成以碳原子为中心的正四面体结构 碳和碳形成碳碳双键， 剩余价键完全和氢原子 形成C—H单键，键和键夹角为120°，2个碳原子和4个氢原子在同一平面内 碳和碳形成碳碳三键， 剩余价键和氢原子形成C—H单键，键和键夹角为180°，2个氢和2个碳原子成直线结构 【问题和讨论】p71 (1) 比较CH4、CH2=CH2的化学性质，并分析其化学性质与二者结构的关系？ 物质 甲烷 乙烯 与Br2反应 Br2试剂 反应条件 反应类型 氧化反应 和O2燃烧 酸性KMnO4溶液 性质和结构关系 Br2蒸气 溴水或溴的CCl4溶液 光照 取代反应 加成反应 燃烧，火焰呈淡蓝色 燃烧，火焰明亮、伴有黑烟 不反应 酸性KMnO4溶液褪色（氧化反应） CH4分子中的碳原子为饱和结构，所成的键为单键，性质稳定，主要发生取代反应 CH2==CH2分子中的碳原子为不饱和结构，所成的键为碳碳双键，其中一个键容易断裂，性质活泼，主要发生加成反应、氧化反应 (2) 乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？ 不是，同系物要求结构组成相似，甲烷、乙烯、乙炔的结构不同，在分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团。 一、烃 3.乙炔 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型：     空间充填模型： C2H2 H C C H H—C ≡ C—H CH ≡ CH 或 HC ≡ CH 分子为直线形结构，键角1800，分子中的所有原子处在同一直线 乙炔的化学性质 ① 氧化反应 b. 使酸性KMnO4 溶液褪色 现象：火焰明亮，伴有大量黑烟 甲烷 乙烯 乙炔 a. 与氧气反应 ② 加聚反应 乙炔 聚乙炔：导电塑料 3.乙炔 乙烯能聚合成聚乙烯，乙炔也能聚合吗？ ③ 加成反应（与H2、Br2、HX等） 1,1,2,2 - 四溴乙烷 Br Br H—C— C—H Br Br 乙炔可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 H—C C—H + Br—Br 1,2 - 二溴乙烯 H—C C—H Br Br + Br—Br H—C C—H Br Br 3.乙炔 ③ 加成反应（与H2、Br2、HX等） 尝试书写下列化学方程式（按所给计量比1：1） CH2=CH2 CHCH + H2 催化剂 CH2=CH2 + H2 催化剂 CH3CH3 CH2=CHCl CHCH + HCl 催化剂 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 空间结构 C6H6 （1）定义：分子里含有苯环的有机物。 芳香烃：含有苯环的烃称为芳香烃。 （2）苯——最简单的芳香烃 平面正六边形 12个原子共平面，键角120º 平面正六边形： 介于单键和双键之间的一种特殊的化学键 碳碳键： 6个C原子之间的键完全相同 4.芳香族化合物和苯 烃的性质 烃 烷烃 烯烃 炔烃 共有的性质 都不溶于水，大多数密度比水小，都能燃烧(氧化反应) 通入酸性KMnO4溶液 通入 Br2的CCl4溶液 无现象 无现象 褪色(氧化反应) 褪色(加成反应) 褪色(氧化反应) 褪色(加成反应) 光照条件下，能与 卤素单质发生取代反应 小结：烷烃易取代、难加成、能氧化 烯烃、炔烃易加成、难取代、易氧化。 知识点二　 有机高分子材料 【材料】：材料是现代社会发展的重要支柱。 一、有机高分子材料 材料按照化学组成和特性来分： 无机非金属材料 有机高分子材料： 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 塑料、合成橡胶、合成纤维 陶瓷、玻璃、水泥 单质硅 二氧化硅 新型陶瓷 碳纳米材料 碳化硅陶瓷、 高温结构陶瓷、 压电陶瓷、 透明陶瓷、超导陶瓷 富勒烯 碳纳米管 石墨烯 金属材料 合金 纯金属 铁合金 铝合金 新型合金 生铁、钢（碳素钢、合金钢） 镧镍储氢合金 钛合金 舍勒、戴维、维勒 15 【材料】：材料是现代社会发展的重要支柱。 一、有机高分子材料 天然有机高分子材料 合成有机高分子材料 塑料 合成橡胶 合成纤维 黏合剂 涂料 …… 棉花 羊毛 天然橡胶 …… 舍勒、戴维、维勒 16 有机高分子材料 几种常见的塑料及其用途 聚乙烯无毒，聚氯乙烯有毒 n 有机高分子材料 有机玻璃是塑料 有机高分子材料 橡胶是一类具有高弹性的高分子材料。 (1)用途：制造飞机，汽车轮胎和各种密封材料所必需的原料 （2)分类： 天然橡胶和合成橡胶 主要成分是聚异戊二烯 天然橡胶： 天然橡胶难以满足社会需求，如何人工合成橡胶？ 二、橡胶 易发生氧化，加成反应 性质：含有碳碳双键，易发生氧化反应和加成反应。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯 ，单体是异戊二烯 有机高分子材料 二、橡胶 通过模仿天然橡胶的分子组成和结构，人们以异戊二烯为单体进行聚合反应，制得了异戊橡胶，其性质与天然橡胶十分接近。又称合成天然橡胶 天然橡胶和合成天然橡胶（异戊橡胶）为线型结构，虽然有一定弹性，但强度和韧性差，因此常被用来制作床垫和枕头。 如何提高橡胶的性能？ 合成橡胶： 异戊二烯 聚异戊二烯 性质：含有碳碳双键，易发生氧化反应和加成反应。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯 ，单体是异戊二烯 有机高分子材料 为何要在橡胶中加入炭黑并对橡胶进行硫化处理? ① 加入炭黑：提高耐磨性 橡胶硫化属于化学变化 ② 硫化处理：橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。 有机高分子材料 二、橡胶 （聚异戊二烯） 通用橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶 橡 胶 （又称合成天然橡胶） 合成橡胶 天然橡胶 异戊橡胶 用途：制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料； 特种橡胶在在航空、航天、国防等领域也有广泛应用。 特种橡胶：氟橡胶（耐热、耐酸、耐腐蚀） 硅橡胶（耐高温、耐严寒） 易发生氧化，加成反应 性质：含有碳碳双键，易发生氧化反应和加成反应。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯 ，单体是异戊二烯 1、实验室存放化学试剂时，有些试剂瓶必须选用橡胶塞，有些试剂瓶不能使用橡胶塞？你知道其中原因吗？ B、不能用橡胶塞：盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、四氯化碳等 A、使用橡胶塞：盛放NaOH、Na2CO3、石灰水等强碱性盐溶液（Na2SiO3溶液也应该使用橡胶塞） 思考与交流 ---使用玻璃塞会发生化学反应而黏合在一起 ---使用橡胶塞会发生化学反应或溶解 提示　天然橡胶的主要成分为聚异戊二烯( )， 分子中存在碳碳双键，能被强氧化剂氧化而变硬变脆。 有机高分子材料 分类 天然 纤维 化学 纤维 动物纤维 羊毛、蚕丝 棉花、麻 植物纤维 再生纤维 大豆蛋白纤维、黏胶纤维 合成纤维 聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维 用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成的纤维 用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成有机小分子单体，再经聚合反应制成的纤维 三、纤维 麻 棉花 羊毛 蚕丝 蛋白质 纤维素 有机高分子材料 三、纤维 主要成分：制衣料、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域。 优良性能：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等 合成纤维 思考1　以异戊二烯( )为单体发生加聚反应，制得聚异 戊二烯的化学方程式是什么？ 提示　 。 思考2　ABS树脂( )是一种强度高、韧性 好、易于加工成型的热塑型高分子材料。用于制备仪表、电器、机械等各种零件。 (1)ABS树脂的链节为　 　　　　　　　　。 (2)合成ABS树脂的单体为　　　　　　 、　　 　　　　　　、 　　 　　　　。 有机高分子材料 四、黏合剂、涂料 黏合剂又称胶黏剂，生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。合成黏合剂的黏结力强，性能优异，得到了广泛应用。 涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末，能在物体表面形成附着坚固的涂膜，油漆就是一种常见的涂料。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。 思考与讨论 1、高分子材料是纯净物还是混合物？ 高分子材料是由很多有机高分子聚集而成的，每个有机高分子的n 值并不确定，所以高分子材料为混合物。 2、具有什么结构特点的分子才能发生加聚反应? 加聚反应属于加成反应，所以能够发生加聚反应的小分子中应含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。 3、聚乙烯和天然橡胶都能使Br2的CCl4溶液褪色吗? 聚乙烯分子中不存在碳碳双键，不能褪色。 天然橡胶的主要成分聚异戊二烯中存在碳碳双键，能褪色。 $